关键词：工程机械；监测数据；管理
引言
提出一种便捷的后台数据显示方案。在作业中，实时采集并传送数据进行数据处理，建立一个大的数据库，并且能够实现实时监测，异常状态及时发出警报，相关负责人进行有效处理；在企业管理方面，采用树状显示，减少交叉办公，提高办公效率。
1行业背景
在国外，工业化发达国家都比较重视工业机械安全发展，设有专职的数据与监测管理机构，并且企业形式多样，市场已趋于成熟。20世纪70年代初，我国才加快了对工程机械相关数据处理与监测状态研究的步伐。20世纪初，工程机械监测一般都是在发生故障以后才进行的，没有提前获得相关数据，事后才进行相关处理。它虽然充分地利用了零部件或系统部件的寿命，但容易出现安全事故，并且浪费了较多的剩余寿命。20世纪50年代，为使每个机件都达到使用可靠和安全，检修工作就必须在故障发生之前进行，从而形成了以预防为主的监测思想。但是大部分企业进行的检修定期，过于刻板，并且定期频繁的安装拆解，容易产生新的安全隐患。21世纪以来，在对前期工程机械数据管理监测方面加上了许多现代思想，并且渐渐将数据的可靠性作为中心点。这种思想让企业工作更灵活，并且具有针对性处理。近年来，我国工程机械行业存在明显不足，一是相关企业分工管理不够明确，存在交叉管理，责任负责人较为分散，工作效率不高。二是工程机械行业设备性能越来越先进，数据采集多样，后台数据传输较为复杂，存在许多无效数据。
2工程机械监测数据管理方案
工程机械行业的快速发展，推进着社会建设发展。实时将机械设备的工作状态与机器的运行状态数据传输给企业相关部门尤为重要，关键时刻识别异常状态，保证设备的运行安全，对设备维护以及企业的发展都非常重要。数据采集是整个设备状态监测的基础，同时也是企业发展的核心，只有正确的数据采集才能够得到正确的分析结果。当前，那些数据采样时间长，采样数据少，采样数据简单，企业上下级部门工作交叉复杂，会影响数据信息的接收时间，并且在工程的实施过程中，容易受到工频信号影响，影响数据的准确性和完整性，会延长对风险的处理。因此，要求提出方案具备以下要求：1）企业管理采用树状显示，总公司为主干，分公司为枝，各个项目组为叶，垂直管理，项目组之间互不干扰，解决交叉工作；2）实时进行数据的采样，对数据快速进行处理分析发送，建立大数据库，存储有价值数据；3）实时对运行中的机械设备整体或其零部件的工作状态进行状态监测，出现异常及时报警处理，将信息发送给相关部门，及时处理。
3工程机械状态监测与故障智能化诊断系统的实现
3.1工程机械单机改造
工程机械单机改造是指在单个工程机械设备上增设单机监测与故障诊断系统以便监测单个工程机械设备的运行状态，对其进行智能化故障诊断。在改造时通常选用基于CAN总线的上位机、下位机的构架，其具体实现方式如下。
3.1.1单机监测与故障诊断系统的下位机
在单机监测与故障诊断系统中，下位机的作用是采集单个工程机械的运行状态参数，并将其发送到上位机。本次研究的单机监测与故障诊断系统使用Epec3G+控制器，控制器工作在温差大、湿度大、振动大的恶劣环境中，因此需要具备很高的可靠性，稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Epec3G+控制器中包含了性能强悍的微型处理器，CAN接口，全封闭轻铸铝外壳，具有良好的可靠性。因此，基于Epec3G+控制器可以构建安全可靠的单机监测与故障诊断系统的下位机，通过在单个工程机械的关键位置安装传感器实时采集工程机械的状态参数，通过CAN总线通讯方式实现下位机与上位机的通信。
3.1.2单机监测与故障诊断系统的上位机
嵌入式微处理器、实时操作系统是单机监测与故障诊断系统的核心部件，在此基础上进行接口、外部设备的扩展，其外部接口功能主要包括(1)人工输入故障信息；(2)获得下位机采集的单个工程机械的运行状态参数；(3)连接通讯模块、GPS模块；(4)传输程序、数据。采用QC/OS-II作为上位机的实时操作系统内核，开发出适合用于工程机械状态监测与故障智能化诊断的操作系统，该系统应该具备反应灵敏、应用程序独立等等优点。
3.1.3GSM/GPRS无线通信系统的实现
本次研究的工程机械状态监测与故障智能化诊断系统中的无线通信系统使用GSM/GPRS技术。具体实现方案是在单个工程机械以及机群故障诊断系统中安装GSM/GPRS模块，单个工程机械通信模块通过RS-232串行接口与单机监测与故障诊断系统连接，机群故障诊断系统的通信模块通过通过RS-232串行接口与PC机相连。
3.2GPS定位系统实现
GPS定位是现阶段应用最广泛的定位技术，其原理是借助卫星的坐标和卫星到接收机的距离确定待测点位置。GPS定位系统精度高、可以全天候工作。考虑到系统的实现成本以及定位精度的要求，本文给出了两种定位方案，即五米左右的低精度定位和亚米级别的高精度定位。GPS接收机也通过RS232接口传输信号，可以通过串行接口连接单机监测与故障诊断系统上位机。
3.3工程机械机群故障诊断中心实现
通常工程机械机群故障诊断系统位于施工现场，用于分析、诊断工程机械的故障信息，并给出诊断决策，再通过通信系统将诊断决策发送到单机。整个机群中的工程机械的故障信息都需要通过工程机械机群故障诊断系统来处理，因此，该系统必须具备足够的运算能力以及可靠的通信能力才能精准高效地给出诊断决策，通工程机械机群故障诊断系统构建可以采用以下的技术路线（1）租借一台服务器用作远程服务器，工程机械机群故障诊断系统的数据库位于该服务器中用来连接系统和单个工程机械。（2）用一台计算机A实现通信、数据库等功能，用一台计算机BP监测工程机械的运行状态，诊断故障，用一台计算机调控P机群，以有效程机械机群故障诊断系统的工作效率和稳定性。（3）用1000M网连接各个计算机构建高速局域网，确保通信速度和通信稳定，是系统的各个模块能够协调顺畅地运行，使用大屏幕显示电子地图直观呈现工程机械的分布情况和运行状态。
结语
该方案将企业管理和数据处理、异常报警处理结合，前后相辅相成。将企业工作分配进行有效管理，采用树状显示，总公司为主干，分公司为枝，各个项目组为叶，垂直管理，项目组之间互不干扰。这种管理模式能够为企业的发展带来更大的经济性效益，促进企业的发展。实时采集数据并将数据汇总到数据库，建立数据评价指标。若异常则立即向有关项目负责人发送信息，及时处理。若出现设备异常，向相关部门人发送报警信息，以免发生安全事故。这种方案不仅可以维护机械设备的使用寿命，还提高企业工作效率，促进工程进度。
参考文献
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论文作者:黄振龙
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷17期
论文发表时间:2019/12/2
标签：工程机械论文; 故障诊断论文; 系统论文; 机群论文; 数据论文; 单机论文; 状态论文; 《城镇建设》2019年2卷17期论文;